(57)【要約】【課題】複数の光ビームにより形成される画像の濃度のばらつきをより抑制することが可能な画像形成装置を提供すること。【解決手段】レーザービームＬ１を発する第１発光素子を駆動させるためのデータに対し、レーザービームＬ２を発する第２発光素子を駆動させるためのデータの階調値を、レーザービームＬ１とＬ２とのビーム強度分布の違いから生じる濃度差を補正するための補正データを示すグラフ１５２を用いて補正して、補正後の階調値を示すデータに基づき、第２発光素子を変調駆動して、第２発光素子からレーザービームＬ２を出射させる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データに基づき第１と第２の光源から第１と第２の光ビームを発し、発せられた第１と第２の光ビームにより、同一の像担持体を露光走査して当該像担持体に静電潜像を形成し、形成された静電潜像を現像して画像を形成する画像形成装置であって、
一方の光源を駆動するための画像データの、中間調を含む複数の異なる階調値のそれぞれを、他方の光源との光強度分布の違いにより生じる再現画像の濃度差を補正するための階調値に補正する補正データを生成する生成手段と、
一方の光源を駆動するための画像データの階調値を前記補正データにより補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記生成手段は、
像担持体または記録シート上に、第１の光ビームによりｎ（１以上の整数）個の異なる階調値に対応するｎ個のパッチを含む第１のパターン画像を形成すると共に、第２の光ビームにより前記ｎ個と同じ階調値に対応するｎ個のパッチを含む第２のパターン画像を形成するパターン形成手段と、
形成された第１と第２のパターン画像を検出する検出手段と、を備え、
形成された第１と第２のパターン画像のそれぞれに含まれるｎ個のパッチのうち、同じ階調値を示す画像データにより形成されたパッチ同士の検出結果に基づき、前記補正データを生成することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記補正データは、
同じ階調値を示す画像データにより形成されたパッチ同士の検出結果の差分から得られる、一方の光源と他方の光源の相対的な光量差を示す特性の逆特性を示すデータであり、
前記補正手段は、
一方の光源を駆動するための画像データの階調値を、前記差分がなくなるように前記逆特性を示すデータを用いて補正することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記補正手段により補正された画像データの階調値を、さらに所定の階調再現方法を用いるスクリーン処理により補正するスクリーン処理手段と、
スクリーン処理後の画像データに基づき前記一方の光源を駆動して、当該一方の光源から光ビームを発光させる光源駆動手段と、
を備えることを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
一方の光源を駆動するための画像データの階調値をその駆動前に、所定の階調再現方法を用いるスクリーン処理により補正するスクリーン処理手段を備え、
一方の光源を駆動するための画像データは、スクリーン処理後の画像データであり、
スクリーン処理後の画像データの階調値は、前記一方の光源から発せられる光ビームの光量に相当する露光ステップであり、
前記補正手段は、
前記露光ステップの大きさに基づき前記一方の光源から発せられる光ビームの光量を可変する光源駆動手段であり、
前記露光ステップを、前記補正データを用いて補正することを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記ｎは、複数であり、
前記複数のパッチのそれぞれは、
前記像担持体上の一定領域内に複数個のドットが形成されてなり、
異なる階調値ごとに、一定領域内におけるドットの発生比率と発生周波数の少なくとも一方が異なることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第１と第２のパターン画像のそれぞれは、
主走査方向に沿って複数のドットが連結されてなる列が複数、副走査方向に間隔をおいて並んでなる線状の第１パッチと、
複数のドットが連結してなる１つのブロックが複数、主走査方向と副走査方向にそれぞれ一定の間隔をおいて散在してなる点状の第２パッチと、
孤立する１つのドットが複数、主走査方向と副走査方向にそれぞれ一定の間隔をおいて散在してなる点状の第３パッチのうち、少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記第１のパターン画像は、
階調値の異なるパッチごとに、そのパッチに含まれる１ドットを形成する際における第１の光ビームの発光量を異なせることにより形成され、
前記第２のパターン画像は、
階調値の異なるパッチごとに、そのパッチに含まれる１ドットを形成する際における第２の光ビームの発光量を異なせることにより形成され、
前記第１と第２のパターン画像のそれぞれに含まれる複数のパッチのうち、同じ階調値を示す画像データにより形成されたパッチ同士について光ビームの発光量が同じに設定されることを特徴とする請求項６または７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
一方の光源を駆動するための画像データの階調値をその駆動前に、所定の階調表現方法を用いるスクリーン処理により補正するスクリーン処理手段を備え、
前記複数のパッチに、点状のパッチが含まれる場合に、
その点状のパッチにおけるドットのパターンが、同じ階調値をスクリーン処理により再現する場合の当該スクリーン処理後におけるドットのパターンと同じまたは近似するパターン形状になっていることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記ｎは、１であり、
１つの階調値は、最大濃度に相当する値、または最大濃度に相当する階調値から中間値までの間の範囲内の値であることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記パッチ同士の検出結果に基づき、第１の光ビームと第２の光ビームの光量の差分を求め、その光量の差分が所定値よりも大きい場合に、その旨を示す警告を発する警告手段を備えることを特徴とする請求項２〜１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
画像データに基づき第１と第２の光源から第１と第２の光ビームを発し、発せられた第１と第２の光ビームにより、同一の像担持体を露光走査して当該像担持体に静電潜像を形成し、形成された静電潜像を現像して画像を形成する画像形成装置における画像形成方法であって、
一方の光源を駆動するための画像データの、中間調を含む複数の異なる階調値のそれぞれを、他方の光源との光強度分布の違いにより生じる再現画像の濃度差を補正するための階調値に補正する補正データを生成する生成ステップと、
一方の光源を駆動するための画像データの階調値を前記補正データにより補正する補正ステップと、
を含むステップを実行することを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数本の光ビームにより同一の像担持体上を露光走査して当該像担持体上に静電潜像を形成する画像形成装置および画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の光源から発せられる複数本のレーザービームを、回転するポリゴンミラーの反射面で偏向して、走査レンズ等を介して感光体ドラムなどの同一の像担持体上を同時にその複数本のレーザービームで露光走査して当該像担持体上に静電潜像を形成する、いわゆるマルチビーム露光方式の画像形成装置が開発されている。
マルチビーム露光方式の画像形成装置は、ポリゴンミラーの１つの反射面で複数本のレーザービームを同時に偏向するので、１本のレーザービームを用いる構成に比べて、レーザービームの本数倍の速さで像担持体上に静電潜像を形成することができ、画像形成に要する時間を短縮して、画像形成の生産性を大幅に向上することができる。
【０００３】
特許文献１には、２つの光源ＬＤ１とＬＤ２を備えるマルチビーム露光方式の画像形成装置において、ＬＤ１に流す電流を固定してＬＤ２へ流す電流を変化させることにより、ＬＤ１の光量に対するＬＤ２の光量の比率を異ならせて、各比率の孤立ドットの画像パターンを印刷する構成が開示されている。
各比率の画像パターンごとに、ＬＤ１による孤立ドットの濃度と、ＬＤ２による孤立ドットの濃度の差が最小になるときの比率を調整比率と決定し、決定された比率でＬＤ１とＬＤ２を発光させるように制御することにより、ＬＤ１とＬＤ２からのレーザービームによるドットの再現が同じになるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１３４３２６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の構成では、２つの光源であるＬＤ１とＬＤ２による光量、例えば最大値の差を縮めることはできるが、光量の最大値の差を縮めることができても、それぞれのレーザービームの光強度分布が相互に異なる場合には、再現画像、特に中間調の濃度がＬＤ１とＬＤ２のレーザービーム間でばらつき易いという問題がある。
すなわち、光源から出射されるレーザービームは、それぞれが僅かとはいえ光強度分布が異なっており、レーザービーム間で光強度分布が異なれば、光量の最大値を同じに調整しても、感光体ドラム上のレーザービームによる１ドット分の露光領域のうち、光量の最大値（ピーク）を中心にその周辺部分における静電潜像の深さ（露光部と非露光部の電位差）がレーザービーム間で相互に異なることが生じてしまう。
【０００６】
レーザービーム間で静電潜像の深さが異なれば、ＬＤ１とＬＤ２からの各レーザービームにより、同じ濃度の中間調の画像を形成しようとしても、現像工程では、静電潜像の深さの差分の大きさに応じて、ＬＤ１からのレーザービームによる静電潜像に付着するトナー量と、ＬＤ２からのレーザービームによる静電潜像に付着するトナー量に差が生じてしまい、レーザービーム間で中間調の再現画像の濃度にばらつきが生じ易くなる。
【０００７】
このようなレーザービーム間での再現画像の濃度ばらつきは、ディザ法や誤差拡散法などの中間調の階調再現やパルス幅変調方式による多値露光を行う場合に特に生じ易い。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、複数の光ビームにより形成される画像の濃度のばらつきをより抑制することが可能な画像形成装置および画像形成方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、画像データに基づき第１と第２の光源から第１と第２の光ビームを発し、発せられた第１と第２の光ビームにより、同一の像担持体を露光走査して当該像担持体に静電潜像を形成し、形成された静電潜像を現像して画像を形成する画像形成装置であって、一方の光源を駆動するための画像データの、中間調を含む複数の異なる階調値のそれぞれを、他方の光源との光強度分布の違いにより生じる再現画像の濃度差を補正するための階調値に補正する補正データを生成する生成手段と、一方の光源を駆動するための画像データの階調値を前記補正データにより補正する補正手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、前記生成手段は、像担持体または記録シート上に、第１の光ビームによりｎ（１以上の整数）個の異なる階調値に対応するｎ個のパッチを含む第１のパターン画像を形成すると共に、第２の光ビームにより前記ｎ個と同じ階調値に対応するｎ個のパッチを含む第２のパターン画像を形成するパターン形成手段と、形成された第１と第２のパターン画像を検出する検出手段と、を備え、形成された第１と第２のパターン画像のそれぞれに含まれるｎ個のパッチのうち、同じ階調値を示す画像データにより形成されたパッチ同士の検出結果に基づき、前記補正データを生成するとしても良い。
【００１０】
ここで、前記補正データは、同じ階調値を示す画像データにより形成されたパッチ同士の検出結果の差分から得られる、一方の光源と他方の光源の相対的な光量差を示す特性の逆特性を示すデータであり、前記補正手段は、一方の光源を駆動するための画像データの階調値を、前記差分がなくなるように前記逆特性を示すデータを用いて補正するとしても良い。
【００１１】
また、前記補正手段により補正された画像データの階調値を、さらに所定の階調再現方法を用いるスクリーン処理により補正するスクリーン処理手段と、スクリーン処理後の画像データに基づき前記一方の光源を駆動して、当該一方の光源から光ビームを発光させる光源駆動手段と、を備えるとしても良い。
さらに、一方の光源を駆動するための画像データの階調値をその駆動前に、所定の階調再現方法を用いるスクリーン処理により補正するスクリーン処理手段を備え、一方の光源を駆動するための画像データは、スクリーン処理後の画像データであり、スクリーン処理後の画像データの階調値は、前記一方の光源から発せられる光ビームの光量に相当する露光ステップであり、前記補正手段は、前記露光ステップの大きさに基づき前記一方の光源から発せられる光ビームの光量を可変する光源駆動手段であり、前記露光ステップを、前記補正データを用いて補正するとしても良い。
【００１２】
また、前記ｎは、複数であり、前記複数のパッチのそれぞれは、前記像担持体上の一定領域内に複数個のドットが形成されてなり、異なる階調値ごとに、一定領域内におけるドットの発生比率と発生周波数の少なくとも一方が異なるとしても良い。
ここで、前記第１と第２のパターン画像のそれぞれは、主走査方向に沿って複数のドットが連結されてなる列が複数、副走査方向に間隔をおいて並んでなる線状の第１パッチと、複数のドットが連結してなる１つのブロックが複数、主走査方向と副走査方向にそれぞれ一定の間隔をおいて散在してなる点状の第２パッチと、孤立する１つのドットが複数、主走査方向と副走査方向にそれぞれ一定の間隔をおいて散在してなる点状の第３パッチのうち、少なくとも１つを含むとしても良い。
【００１３】
また、前記第１のパターン画像は、階調値の異なるパッチごとに、そのパッチに含まれる１ドットを形成する際における第１の光ビームの発光量を異なせることにより形成され、前記第２のパターン画像は、階調値の異なるパッチごとに、そのパッチに含まれる１ドットを形成する際における第２の光ビームの発光量を異なせることにより形成され、前記第１と第２のパターン画像のそれぞれに含まれる複数のパッチのうち、同じ階調値を示す画像データにより形成されたパッチ同士について光ビームの発光量が同じに設定されるとしても良い。
【００１４】
ここで、一方の光源を駆動するための画像データの階調値をその駆動前に、所定の階調表現方法を用いるスクリーン処理により補正するスクリーン処理手段を備え、前記複数のパッチに、点状のパッチが含まれる場合に、その点状のパッチにおけるドットのパターンが、同じ階調値をスクリーン処理により再現する場合の当該スクリーン処理後におけるドットのパターンと同じまたは近似するパターン形状になっているとしても良い。
【００１５】
また、前記ｎは、１であり、１つの階調値は、最大濃度に相当する値、または最大濃度に相当する階調値から中間値までの間の範囲内の値であるとしても良い。
さらに、前記パッチ同士の検出結果に基づき、第１の光ビームと第２の光ビームの光量の差分を求め、その光量の差分が所定値よりも大きい場合に、その旨を示す警告を発する警告手段を備えるとしても良い。
【００１６】
本発明は、画像データに基づき第１と第２の光源から第１と第２の光ビームを発し、発せられた第１と第２の光ビームにより、同一の像担持体を露光走査して当該像担持体に静電潜像を形成し、形成された静電潜像を現像して画像を形成する画像形成装置における画像形成方法であって、一方の光源を駆動するための画像データの、中間調を含む複数の異なる階調値のそれぞれを、他方の光源との光強度分布の違いにより生じる再現画像の濃度差を補正するための階調値に補正する補正データを生成する生成ステップと、一方の光源を駆動するための画像データの階調値を前記補正データにより補正する補正ステップと、を含むステップを実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
上記のようにすれば、一方の光源を駆動するための画像データにおける中間調を含む複数の異なる階調値を、他方の光源との光強度分布の違いにより生じる再現画像の濃度差がなくなるように補正することができるようになり、第１と第２の光ビーム間において光量の最大値の差を縮めるように調整する構成に比べて、その光ビーム間の中間調を含む濃度ばらつきを抑制して、形成画像の再現性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施の形態１に係るプリンターの構成を示す概略構成図である。
【図２】プリンターに備えられる制御部の構成を示すブロック図である。
【図３】Ｙ色用の補正データ生成処理の内容を示すフローチャートである。
【図４】プリンターに備えられる中間転写ベルトの表面に形成されるトナーパターンの一例を示す図である。
【図５】トナーパターンを拡大して示す図である。
【図６】Ｙ色用の補正データのグラフの例を示す図である。
【図７】制御部に備えられる階調補正部の構成を示すブロック図である。
【図８】比較例としての階調補正部の構成を示す図である。
【図９】実施の形態２に係るＬＤ駆動部の構成を示すブロック図である。
【図１０】Ｙ色用の補正データをテーブル形式で示す図である。
【図１１】実施の形態３に係るＹ色のトナーパターンの例を示す図である。
【図１２】Ｙ色のトナーパターンの別の例を示す図である。
【図１３】Ｙ色のトナーパターンのさらに別の例を示す図である。
【図１４】実施の形態３に係るＹ色用の補正データ生成処理の内容を示すフローチャートである。
【図１５】Ｙ色用の補正データの例を示す図である。
【図１６】変形例に係る補正データの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る画像形成装置および画像形成方法の実施の形態を、タンデム型カラープリンター（以下、単に「プリンター」という。）を例にして説明する。
＜実施の形態１＞
（１）プリンターの全体構成
図１は、プリンター１の全体構成を示す図である。
【００２０】
同図に示すように、プリンター１は、周知の電子写真方式により画像を形成するものであり、画像形成部１０と、給送部２０と、制御部３０と、定着部４０を備え、ネットワーク（例えばＬＡＮ）に接続されて、外部の端末装置（不図示）からの印刷（プリント）ジョブの実行指示を受け付けると、その指示に基づいてイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）色からなるカラーの画像形成を実行する。
【００２１】
画像形成部１０は、Ｙ〜Ｋ色のそれぞれに対応する作像部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ、中間転写ベルト１６、プリントヘッド１８などを備えている。
作像部１０Ｙは、感光体ドラム１１Ｙと、その周囲に配設された帯電器１２、現像器１３、一次転写ローラー１４、感光体ドラム１１を清掃するためのクリーナ１５などを備えており、感光体ドラム１１ＹにＹ色のトナー像を作像する。この構成は、他の作像部１０Ｍ〜１０Ｋについて同様であり、同図では符号が省略されている。作像部毎に対応する色のトナー像が感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ上にそれぞれ作像される。
【００２２】
中間転写ベルト１６は、無端状のベルトであり、駆動ローラー１６１と従動ローラー１６２に張架されて同図の矢印Ａで示す方向に周回走行される。
プリントヘッド（光ビーム走査部）１８は、作像部１０Ｙ〜１０Ｋよりも下方であり、給送部２０よりも上方に配置され、感光体ドラム１１Ｙ〜１１Ｋのそれぞれに対して２本のレーザービームＬ１，Ｌ２を発する発光素子ＬＤ１Ｙ，ＬＤ２Ｙと、ＬＤ１Ｍ，ＬＤ２Ｍと、ＬＤ１Ｃ，ＬＤ２Ｃと、ＬＤ１Ｋ，ＬＤ２Ｋを有する。
【００２３】
発光素子ＬＤ１Ｙ〜ＬＤ２Ｋから発せられたレーザービームＬ１，Ｌ２は、図示しないポリゴンミラーなどの偏向器により偏向された後、ｆθレンズなどの走査レンズを通過して反射ミラーなどにより反射され、対応する感光体ドラム１１Ｙ〜１１Ｋを主走査方向（紙面垂直方向）に走査して、感光体ドラム１１Ｙ〜１１Ｋ上に静電潜像を形成させる。
給送部２０は、給紙カセット２１に収容されている用紙Ｓを搬送路２９上に１枚ずつ繰り出して、繰り出された用紙Ｓを二次転写位置２６で中間転写ベルト１６を挟んで駆動ローラー１６１に当接される二次転写ローラー２５に搬送させる。
【００２４】
定着部４０は、定着ローラーと加圧ローラーなどを備え、所定の定着温度で用紙Ｓを加熱、加圧して用紙Ｓ上のトナー像を定着させる。
制御部３０は、外部の端末装置からの画像信号をＹ〜Ｋ色用のデジタル信号に変換し、プリントヘッド１８の発光素子ＬＤ１Ｙ〜ＬＤ２Ｋを駆動させるための画像データを生成して、その画像データにより発光素子ＬＤ１Ｙ〜ＬＤ２Ｋを駆動させる。これにより発光素子ＬＤ１Ｙ〜ＬＤ２ＫからレーザービームＬ１，Ｌ２が発せられ、感光体ドラム１１Ｙ〜１１ＫがレーザービームＬ１，Ｌ２により露光走査される。
【００２５】
この露光走査を受ける前に、感光体ドラム１１Ｙ〜１１Ｋのそれぞれは、帯電器１２により一様に帯電されており、レーザービームＬ１，Ｌ２の露光により、感光体ドラム１１Ｙ〜１１Ｋに静電潜像が形成される。
感光体ドラム１１Ｙ〜１１Ｋ上の静電潜像は、対応する現像器１３によりトナーで現像される。各色のトナー像は、対応する一次転写ローラー１４により中間転写ベルト１６上に一次転写される。この際、各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト１６上の同じ位置に重ね合わせて転写されるようにタイミングをずらして実行される。
【００２６】
上記の作像動作のタイミングに合わせて、給送部２０からは、搬送路２９上を用紙Ｓが給送されて来ており、その用紙Ｓは、周回走行する中間転写ベルト１６と二次転写ローラー２５の間に挟まれて搬送され、二次転写位置２６において中間転写ベルト１６上のトナー像が二次転写ローラー２５により用紙Ｓ上に二次転写される。
二次転写位置２６を通過した用紙Ｓは、定着部４０に搬送され、ここでトナー像が加熱、加圧されて用紙Ｓに定着された後、排出ローラー２７を介して排出され、収容トレイ２８に収容される。
【００２７】
作像部１０Ｋから中間転写ベルト１６の走行方向に二次転写位置２６までの間の位置には、トナーパターン検出センサー１９が配設されている。
トナーパターン検出センサー１９は、中間転写ベルト１６の表面に一次転写により形成されたパターン画像としてのトナーパターンＰ１，Ｐ２（図４参照）を検出する反射型の光学センサーである。トナーパターン検出センサー１９は、中間転写ベルト１６の表面に形成されたトナーパターンＰ１，Ｐ２に向けて光を照射し、その反射光を受光して、その受光量を示す電気信号に変換して、これを検出信号として制御部３０に送る。
【００２８】
制御部３０は、受信した検出信号に基づいて、中間転写ベルト１６の表面に実際に形成されたトナーパターンＰ１，Ｐ２の濃度を求め、求めたトナーパターンＰ１，Ｐ２の濃度から、中間調を含む複数の異なる階調値のそれぞれを、各発光素子の光強度分布の違いにより生じる再現画像の濃度差がなくなるように補正するための補正データを生成する。そして、実際のプリント動作の際に、その補正データを用いて階調値を補正することにより、出力された再現画像の階調再現性を向上させる。
【００２９】
中間調としては、例えば２５６階調の場合、中間値である１２８を中心にその前後の所定範囲内に属する階調値とすることができるが、最小値と最大値を除いた中間の範囲内の階調値と捉えることもできる。補正データの生成の詳細については、後述する。
なお、中間転写ベルト１６の表面に形成されたトナーパターンＰ１，Ｐ２は、トナーパターン検出センサー１９による検出後に不図示のクリーナにより除去される。
【００３０】
（２）制御部３０の構成
図２は、制御部３０の構成を示すブロック図である。
同図に示すように、制御部３０は、主な構成要素として、ＣＰＵ１０１、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）部１０２、画像処理部１０３、画像メモリ１０４、階調補正部１０５、スクリーン処理部１０６、ＬＤ駆動部１０７、ＲＯＭ１０８、ＲＡＭ１０９、パターンデータ格納部１１０、γ補正データ格納部１１１、補正データ生成部１１２、第１補正データ格納部１１３、第２補正データ格納部１１４などを備える。
【００３１】
通信インターフェース部１０２は、ＬＡＮカード、ＬＡＮボードといったＬＡＮに接続するためのインターフェースであり、外部からのプリントジョブのデータを受信して、受信したデータを画像処理部１０３に送る。
画像処理部１０３は、通信インターフェース部１０２からのプリントジョブのデータをＹ〜Ｋの再現色の画像データに変換して、画像メモリ１０４に出力し、この画像データを再現色ごとに格納させる。
【００３２】
ＣＰＵ１０１は、プリント実行時には、画像メモリ１０４から画像データを読み出して、読み出した画像データを階調補正部１０５に送る。
階調補正部１０５は、プリント実行時に画像メモリ１０４から送られて来た画像データの各画素の階調値（例えば、２５６階調）を、補正データを用いて補正して、補正した後の画像データをスクリーン処理部１０６に送る。
【００３３】
スクリーン処理部１０６は、階調補正部１０５からの画像データを、所定の多値階調再現方法、例えば８値のディザ法や誤差拡散法を用いて多値の画像データに変換して、変換した多値の画像データをＬＤ駆動部１０７に送る。
ＬＤ駆動部１０７は、スクリーン処理部１０６からの多値の画像データに基づき、各色毎にプリントヘッド１８のＬＤ１Ｙ〜ＬＤ２Ｋを変調駆動して、レーザービームＬ１，Ｌ２を発光させる。ここでは、多値の画像データが画素単位で８値からなり、１画素に対する発光時間（露光面積）を可変させる、いわゆるレーザーパルス幅変調方式（ＰＷＭ）により、発光素子からの発光量がその８値に対応する８段階（ゼロ（消灯）と最大値を含む）の露光ステップに切り替えられる。
【００３４】
露光ステップを各段階に切り替えることにより発光量（発光時間）が変わり、露光とは別の帯電、現像、転写などの画像形成条件を変えなければ、発光量を変えることにより再現画像の濃度を可変できることから、露光ステップを階調値と捉えることができる。
なお、多値階調を実現できる変調方式であれば、ＰＷＭ方式に限られず、例えば１画素に対する露光時間を一定にして発光強度を可変させる、いわゆるレーザー強度変調方式を用いるとしても構わない。
【００３５】
パターンデータ格納部１１０には、トナーパターンＰ１，Ｐ２を形成するためのパターンデータが格納されている。
補正データ生成部１１２は、レーザービームＬ１に対するレーザービームＬ２の光量を補正するための補正データをＹ〜Ｋ色毎に生成する補正データ生成処理を実行する。
図３は、Ｙ色用の補正データ生成処理の内容を示すフローチャートである。
【００３６】
同図に示すように、パターンデータ格納部１１０からパターンデータを読み出し（ステップＳ１）、発光素子ＬＤ１Ｙを用いてトナーパターンＰ１を中間転写ベルト１６の表面に形成し（ステップＳ２）、発光素子ＬＤ２Ｙを用いてトナーパターンＰ２を中間転写ベルト１６の表面に形成する（ステップＳ３）。
具体的には、パターンデータ格納部１１０に格納されているトナーパターン形成用の画像データがＬＤ駆動部１０７に送られ（図２の信号ライン１１５）、その画像データに基づき、ＬＤ駆動部１０７と作像部１０Ｙにより、プリント動作と同様の帯電、露光、現像、一次転写の各工程を経て、中間転写ベルト１６の表面にトナーパターンＰ１，Ｐ２が形成される。
【００３７】
図４は、中間転写ベルト１６の表面に形成されるトナーパターンＰ１，Ｐ２の一例を示す図であり、図５は、トナーパターンＰ１，Ｐ２を拡大して示す図である。なお、両図ではＹ〜Ｋ色のうち、Ｙ色のトナーパターンＰ１，Ｐ２だけを示し、他の色については図示していないが、Ｙ色と同様のパターン形状になっている。
トナーパターンＰ１は、図５（ａ）に示すように発光素子ＬＤ１ＹからのレーザービームＬ１により形成され、トナーパターンＰ２は、図５（ｂ）に示すように発光素子ＬＤ２ＹからのレーザービームＬ２により形成される。両図において破線で示す１つの矩形が１画素の大きさを示している。
【００３８】
トナーパターンＰ１は、濃度の異なる複数のパッチ８１，８２，８３からなり、パッチ８１，８２，８３は、複数個の画素が主走査方向に沿って連続してなる直線部９１，９２，９３が複数本、副走査方向に１走査ライン（１画素相当）分の間隔をおいて構成され、パッチ毎に発光素子ＬＤ１Ｙに対する露光ステップが可変されることにより形成される。
パッチ８１は、露光ステップ６、パッチ８２は、露光ステップ４、パッチ８３は、露光ステップ１とされ、それぞれがその露光ステップに相当する光量のレーザービームＬ１により形成される。なお、同図では、パッチごとにレーザービームによる露光量に差があることを判り易く示すために便宜上、１画素分の全面積が露光されたとした場合のそのベタの濃淡の違いで示している。ＰＷＭ方式の場合、実際には１画素（ここでは１ドット）単位でレーザービームの発光時間が階調値の大きさに応じて可変されることにより各パッチが形成される。このことは、後述する各図に記載のトナーパターンについて同じである。
【００３９】
露光ステップの値が大きくなる方が再現画像の濃度が濃くなるので、パッチ８３，８２，８１の順に段階的に濃度が濃くなっている。なお、レーザービームの光量が可変される以外の画像形成条件、例えば帯電や現像バイアス電圧などは同じ条件にされる。このことは、トナーパターンＰ２も同様である。
トナーパターンＰ２は、濃度の異なる複数のパッチ８４，８５，８６からなり、パッチ８４，８５，８６は、複数個の画素が主走査方向に沿って連続してなる直線部９４，９５，９６が複数本、副走査方向に１走査ライン分の間隔をおいて構成され、パッチ毎に発光素子ＬＤ２Ｙに対する露光ステップが可変されることにより形成される。
【００４０】
パッチ８４は、パッチ８１と同一の露光ステップ６、パッチ８５は、パッチ８２と同一の露光ステップ４、パッチ８６は、パッチ８３と同一の露光ステップ１とされ、それぞれがその露光ステップに相当する光量のレーザービームＬ２により形成される。パッチ８６，８５，８４の順に段階的に濃度が濃くなっている。
図４に示すように中間転写ベルト１６の表面に形成された各色のトナーパターンＰ１，Ｐ２のパッチ８１〜８６は、中間転写ベルト１６の周回走行と共に、トナーパターン検出センサー１９により同図の破線で示す検出ライン上で検出され、この検出信号が補正データ生成部１１２に送出される。
【００４１】
補正データ生成部１１２は、図３に示すステップＳ４において、トナーパターン検出センサー１９からの検出信号を受信し、ステップＳ５において、受信した検出信号から中間転写ベルト１６の表面に形成されたトナーパターンＰ１，Ｐ２のパッチ８１〜８６のトナー濃度を求め、求めた各パッチ８１〜８６の濃度に基づき、Ｙ色についてレーザービームＬ１に対するレーザービームＬ２の光量を補正するための補正データを生成する。
【００４２】
図６は、Ｙ色用の補正データのグラフの例を示す図である。同図のグラフの横軸は、補正前の階調値（０〜２５５）を示し、縦軸は補正後の階調値を示している。
レーザービームＬ１用の補正データを示すグラフ１５１は、レーザービームＬ２用の補正データの基準になるものであり、ここでは補正前と補正後とで階調値が同じになる正比例の直線形状のグラフで表されている。
【００４３】
一方、レーザービームＬ２用の補正データを示すグラフ１５２は、２つのグラフ１５２ａ，１５２ｂの例が示されており、それぞれがグラフ１５１とは異なり、補正前の階調値と補正後の階調値とが異なる部分を含む曲線、いわゆるγ曲線で表されている。
仮に、レーザービームＬ１とＬ２が同じ光強度分布特性を示すものであれば、同じ階調値の画像を再現する場合にレーザービームＬ１とＬ２とで相対的な光量差が生じないので、レーザービームＬ１とＬ２で同じ形状のグラフになるはずであるが、本実施の形態では、ある程度の光強度分布特性の差があるために、レーザービームＬ２用のグラフ１５２がレーザービームＬ１用のグラフ１５１に対し異なる形状になっている。
【００４４】
グラフ１５２ａは、中間調、特に階調値で１２８の前後の範囲でレーザービームＬ２の光量がレーザービームＬ１に対して少なめになる特性を有する発光素子ＬＤ２Ｙが用いられている場合の例であり、その特性に対して逆特性、すなわち光量が少なめになる分だけ、階調レベルを上げる補正をかけるための補正データの例を示している。
逆に、グラフ１５２ｂは、中間調でレーザービームＬ２の光量がレーザービームＬ１に対して多めになる特性を有する発光素子ＬＤ２Ｙが用いられている場合の例であり、その特性に対して逆特性、すなわち光量が多めになる分だけ、階調レベルを下げる補正をかけるための補正データの例を示している。
【００４５】
具体的に補正データは、次のようにして生成される。
すなわち、（ａ）トナーパターン検出センサー１９の濃度検出結果から、同じ階調値同士のパッチ８１とパッチ８４の濃度差Δ１と、同じ階調値同士のパッチ８２とパッチ８５の濃度差Δ２と、同じ階調値同士のパッチ８３とパッチ８６の濃度差Δ３を求める。濃度差Δ１は、パッチ８１よりもパッチ８４の方が低濃度であればプラス、高濃度であればマイナスの大きさとされる。濃度差Δ２，Δ３についても同様である。
【００４６】
（ｂ）階調値と露光ステップの相関関係と、階調値と濃度差の相関関係を予めとっておき、破線で示す正比例のグラフ１５１上において、露光ステップ６に相当する階調値ａ（図６）に濃度差Δ１に相当する階調値ａ２（図６）を足し合わせた点ａ１（図６）と、露光ステップ４に相当する階調値ｂ（図６）に濃度差Δ２に相当する階調値ｂ２（図６）を足し合わせた点ｂ１（図６）と、露光ステップ１に相当する階調値ｃ（図６）に濃度差Δ３に相当する階調値ｃ２（図６）を足し合わせた点ｃ１（図６）の３点をスプライン補間や多項式近似などによって線で繋ぎ合わせる。
【００４７】
（ｃ）繋ぎ合わせた線を数式または補正前後の階調値を対応付けたテーブルで現し、その現した数式またはテーブルで示されるデータを補正データとするものである。
この補正データは、発光素子ＬＤ１ＹとＬＤ２Ｙの相対的な光量差を示す特性の逆特性を示すデータであり、中間調を含む複数の異なる階調値が含まれるので、この補正データを用いれば、その相対的な差分がなくなるように階調値を補正することができ、最大濃度だけでなく中間調についてもレーザービームＬ１，Ｌ２のビーム強度分布の違いによる再現画像の濃度差を抑制することができる。
【００４８】
図３に戻り、ステップＳ６では、生成された補正データをレーザービームＬ２用の補正データとして、第２補正データ格納部１１４に格納して、当該処理を終了する。
当該処理は、例えば電源スイッチがオンされたとき、所定枚数のプリントが実行される毎、装置周辺環境（温湿度など）の変動量が所定範囲を超えたとき、故障などのトラブルからの復帰時などにその都度、実行される。当該処理が実行される毎に、新たな補正データが生成され、第２補正データ格納部１１４に上書き保存される。
【００４９】
なお、同じ階調値同士のパッチの濃度差Δを求めたときに、その濃度差Δが所定値よりも大きい場合に、ユーザに警告を発する構成をとるとしても良い。濃度差Δが大きいということは、それだけレーザービームＬ１，Ｌ２間に光量差があることになり、その光量差が大きすぎると、階調補正では補正しきれない場合があるからである。このことから濃度差をレーザービームＬ１，Ｌ２の光量の差分として、この光量の差分を求める構成と捉えることができる。所定値は、階調補正を行える範囲の濃度差Δの上限値とすることができ、実験などで予め求めることができる。ユーザへの警告は、例えば操作部（不図示）に警告メッセージを表示したり、警告を示す音声を出力したりすることで行うことができる。
【００５０】
また、レーザービームＬ１用のグラフ１５１である正比例の直線を示すデータは、レーザービームＬ１用の補正データとして、予め第１補正データ格納部１１３に格納されている。上記では、Ｙ色用の補正データについて説明したが、他のＭ〜Ｋ色についても同様の方法で、その色用の補正データが生成される。
補正データの生成方法は、上記の方法に限られず、他の近似式などを用いても良い。また、トナーパターンＰ１，Ｐ２として上記では３段階の露光ステップ（６，４，１）によるパッチ８１〜８３，８４〜８６を形成するとしたが、これに限られず、最大値の７を含める構成や、複数、例えば４段階以上の露光ステップによる階調値の異なるパッチを形成する構成などとしても良い。異なる階調値の数が多くなれば、それだけ図６に示す点ａ１，ｂ１・・の数が増えて、γ曲線の形状をより実際の露光条件に近づけることができ、補正データによる補正の精度が向上する。
【００５１】
上記では、Ｙ色用の補正データの生成方法を説明したが、他のＭ〜Ｋ色についてもＹ色と同様の方法によりその色用の補正データが生成される。
図２に戻って、γ補正データ格納部１１１には、作像部１０Ｙ〜１０Ｋごとのγ補正用のγ補正データが格納されている。γ補正は、再現すべき階調（濃度）と実際に再現される出力画像の階調（濃度）とが正確に比例しない場合に、本来の比例する直線のグラフからのずれた曲線のグラフに対して逆特性を示すグラフを求め、求めたグラフを用いて本来の直線とのずれを補正することで、階調再現性を向上させる処理である。
【００５２】
この逆特性を示すグラフがγ補正データに相当し、γ補正データは、ここではＹ〜Ｋの色毎に、レーザービームＬ１だけを用いて階調値の異なる複数のトナーパターン（不図示）を中間転写ベルト１６の表面に形成し、形成された複数のトナーパターンをトナーパターン検出センサー１９で検出し、その検出結果から、本来の比例する直線に対して濃度値がずれた曲線のグラフを求め、求めたグラフの逆特性のグラフを求めることにより生成される。この逆特性のグラフとは、図６に示すグラフ１５２に類似する形状のものである。
【００５３】
γ補正データの生成は、プリンター１の製造時にＹ〜Ｋの色毎に実行され、生成された各色用のγ補正データは、γ補正データ格納部１１１に格納される。
ＲＯＭ１０８には、画像形成部１０や給送部２０における画像形成動作や給送動作に関するプログラム等が格納されている。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０８から必要なプログラムを読み出して、画像形成部１０や給送部２０などの動作をタイミングを取りながら統一的に制御して円滑なプリント動作を実行させる。ＲＡＭ１０９は、ＣＰＵ１０１のワークエリアとなる。
【００５４】
（３）階調補正部１０５の構成
図７は、階調補正部１０５の構成を示すブロック図である。
同図に示すように、階調補正部１０５は、Ｙ補正部１２１と、Ｍ補正部１２２と、Ｃ補正部１２３と、Ｋ補正部１２４を備える。
Ｙ補正部１２１は、Ｙ色の画像データの階調値をＹ色用の補正データに基づき補正する補正部である。Ｍ補正部１２２は、Ｍ色の画像データの階調値をＭ色用の補正データに基づき補正する補正部であり、Ｃ補正部１２３は、Ｃ色の画像データの階調値をＣ色用の補正データに基づき補正する補正部であり、Ｋ補正部１２４は、Ｋ色の画像データの階調値をＫ色用の補正データに基づき補正する補正部である。Ｙ補正部１２１〜Ｋ補正部１２４は、それぞれが基本的に同じ構成であるので、ここではＹ補正部１２１の構成について説明し、Ｍ補正部１２２〜Ｋ補正部１２４の構成については説明を省略する。
【００５５】
Ｙ補正部１２１は、γ補正部１３１と、データ分離部１３２と、第１階調補正部１３３と、第２階調補正部１３４と、データ合成部１３５とを備える。
γ補正部１３１は、Ｙ色の画像データの階調値をγ補正データ格納部１１１に格納されているＹ色のγ補正データを用いて補正して、補正後の画像データをデータ分離部１３２に送る。
【００５６】
データ分離部１３２は、Ｙ色の画像データのうち、発光素子ＬＤ１Ｙを駆動させるための第１データと、発光素子ＬＤ２Ｙを駆動させるための第２データに分けて、第１データを第１階調補正部１３３に送り、第２データを第２階調補正部１３４に送る。
例えば、原稿１ページ分の画像データが、走査ライン単位で走査ラインの番号１，２，３・・の順に並ぶようなデータ構造である場合、第１データを１，３，５・・の奇数番目の走査ラインを露光走査するためのデータ、第２データを２，４，６・・の偶数番目の走査ラインを露光走査するためのデータとすることができる。
【００５７】
第１階調補正部１３３は、第１データの各画素に対し、その階調値をＹ色のレーザービームＬ１用の補正データ（図６のグラフ１５１で示すデータ）を用いて補正する。この補正データは、第１補正データ格納部１１３から読み出される。
図６に示すグラフ１５１の場合、第１階調補正部１３３では補正前後で階調値が変わらないことになるが、γ補正部１３１でγ補正済みであるため、レーザービームＬ１を用いる場合の階調補正は、実際には実行されていることになる。
【００５８】
第２階調補正部１３４は、第２データの各画素に対し、その階調値をＹ色のレーザービームＬ２用の補正データ（図６のグラフ１５２で示すデータ）を用いて補正する。この補正データは、第２補正データ格納部１１４から読み出される。
これにより、再現画像が出力される場合に生じる、レーザービームＬ１に対するレーザービームＬ２のビーム強度分布の違いにより生じる再現画像の濃度差がなくなるように、第２データの各画素の階調値がそれぞれ補正される。
【００５９】
データ合成部１３５は、補正後の第１データと第２データを合成して、分離前のデータ構造の画像データに戻し、その画像データをスクリーン処理部１０６に送る。この合成では、同一ページ内における第１データと第２データを走査ライン単位でライン番号が順番になるように合成する構成がとられる。このため第１階調補正部１３３と第２階調補正部１３４からデータ合成部１３５への第１データと第２データの送信が走査ライン単位で略同じ速度で行われ、第１データと第２データの送信速度に差がある場合にその速い方のデータを遅い方のデータに合わせるために一時的にバッファメモリなどに格納させる構成をとらなくても良いようにしている。
【００６０】
なお、バッファメモリを設ける構成をとる場合には、例えば、第１階調補正部１３３を設けずに、第１データをそのままデータ合成部１３５に送り、それをバッファメモリに一時的に格納しておき、第２データが第２階調補正部１３４で補正処理され、第２階調補正部１３４から出力されるタイミングで、バッファメモリから第１データを走査ライン単位でデータ合成部１３５に送るとしても良い。
【００６１】
スクリーン処理部１０６は、Ｙ色の画像データを多値階調再現方法、上記例では８値のディザ法や誤差拡散法を用いて多値の画像データに変換する。
Ｙ色の多値の画像データは、ＬＤ駆動部１０７に送られ、ＬＤ駆動部１０７では第１データに相当する画像データに基づきＹ色用の発光素子ＬＤ１Ｙを変調駆動してレーザービームＬ１を発光させ、第２データに相当する画像データに基づきＹ色用の発光素子ＬＤ２Ｙを変調駆動してレーザービームＬ２を発光させる。
【００６２】
図８は、比較例としての階調補正部１９０の構成を示す図である。
同図に示すように階調補正部１９０は、Ｙ補正部〜Ｋ補正部を有し、Ｙ補正部は、γ補正部１９５だけが設けられており、上記の第１階調補正部１３３と第２階調補正部１３４が設けられていない。γ補正部１９５は、上記のγ補正部１３１に相当し、いわゆるγ補正は行えるが、第１階調補正部１３３と第２階調補正部１３４が設けられていないことから、レーザービームＬ１，Ｌ２間の光強度分布の違いによる再現画像の濃度差を補正することができず、特に中間調の階調再現性を向上することができない。
【００６３】
これに対し、本実施の形態では、レーザービームＬ１，Ｌ２間にビーム強度分布に違いがあっても、図７に示す第１階調補正部１３３と第２階調補正部１３４により、同一の濃度の画像を再現する場合にレーザービームＬ１に対するレーザービームＬ２のビーム強度分布の違いにより生じる再現画像の濃度差がなくなるように、中間調を含む階調値を補正することができ、出力画像の階調再現性をより向上することができる。
【００６４】
＜実施の形態２＞
上記実施の形態１では、Ｙ〜Ｋ色毎に画像データの階調値を補正データにより補正するとしたが、本実施の形態２では、発光素子ＬＤ１Ｙ〜ＬＤ１Ｋに対し、発光素子ＬＤ２Ｙ〜ＬＤ２Ｋの露光ステップを補正データにより補正するとしており、この点が実施の形態１と異なっている。以下、説明の重複を避けるため、実施の形態１と同じ内容についてはその説明を省略し、同じ構成要素については、同符号を付すものとする。
【００６５】
図９は、本実施の形態２におけるＬＤ駆動部２０７の構成を示すブロック図である。
同図に示すようにＬＤ駆動部２０７は、Ｙ補正部２１１と、Ｍ補正部２１２と、Ｃ補正部２１３と、Ｋ補正部２１４を有する。ＬＤ駆動部２０７には、画像メモリ１０４から階調補正部１９０、スクリーン処理部１０６を介してＹ〜Ｋ色の画像データが入力される。
なお、階調補正部１９０は、上記の図８で示すものに等しく、本実施の形態２では、実施の形態１の第１階調補正部１３３と第２階調補正部１３４が設けられていない。
【００６６】
Ｙ補正部２１１〜Ｋ補正部２１４は、それぞれが基本的に同じ構成であるので、ここではＹ補正部２１１の構成について説明し、Ｍ補正部２１２〜Ｋ補正部２１４の構成については説明を省略する。
Ｙ補正部２１１は、データ分離部２２０と、第１露光ステップ変換部２２１と、第２露光ステップ変換部２２２と、補正部２２３を備える。
【００６７】
データ分離部２２０は、Ｙ色の画像データのうち、発光素子ＬＤ１Ｙを駆動させるための第１データと、発光素子ＬＤ２Ｙを駆動させるための第２データに分けて、第１データを第１露光ステップ変換部２２１に送り、第２データを第２露光ステップ変換部２２２に送る。このデータの分離方法は、実施の形態１のデータ分離部１３２と同じ方法とすることができる。
【００６８】
第１露光ステップ変換部２２１は、第１データの各画素の階調値をＬＤ１Ｙに対する露光ステップの値に変換して、変換した露光ステップに基づき、画素単位で発光素子ＬＤ１Ｙを変調駆動する。
第２露光ステップ変換部２２２は、第２データの各画素の階調値をＬＤ２Ｙに対する露光ステップの値に変換して、変換した露光ステップの画素毎の値を補正部２２３に送る。
【００６９】
補正部２２３は、画素毎にその変換後の露光ステップの値を、Ｙ色用の補正データを用いて補正し、補正された後の露光ステップに基づき、画素単位で発光素子ＬＤ２Ｙを変調駆動する。
図１０（ａ）は、Ｙ色用の補正データをテーブル２５０の形式で示す図であり、露光ステップの補正前と補正後の数値を対応付けたデータになっており、露光ステップ０〜６の範囲で露光ステップの値が１ステップだけ大きな値に補正される例を示している。
【００７０】
この補正データによれば、発光素子ＬＤ２Ｙに入力される第２データの画素に対する露光ステップの値は、露光ステップ０〜６の範囲内では補正前よりも補正後の方が１つ大きな値に変更されることになる。具体的には、例えば第２露光ステップ変換部２２２による変換後の露光ステップの値が「１」であれば、補正部２２３により「２」に補正される。
第１データの画素については、露光ステップの補正を行っていないので、第２データの画素に対して、露光ステップを元の「１」から「２」に上げるということは、発光素子ＬＤ２Ｙの方がＬＤ１Ｙよりも同じ露光ステップで発光させたときの発光量が少なめになる特性を有することを意味し、露光ステップを１段階上げて、発光量が少なめになる分を補うものである。図１０（ａ）の補正データは、発光素子ＬＤ２Ｙの特性に対して逆特性となる露光ステップを示すものであり、図６のグラフ１５２ａに相当するものといえる。
【００７１】
一方、図１０（ｂ）のテーブル２５０では、露光ステップ１〜７の範囲で露光ステップの値が１ステップだけ小さな値に補正される例を示している。これは、発光素子ＬＤ２Ｙの方がＬＤ１Ｙよりも同じ露光ステップで発光させたときの発光量が多めになる特性を有することを意味し、露光ステップを１段階下げて、発光量が多めになる分を補うものであり、図６のグラフ１５２ｂに相当するものといえる。
【００７２】
上記のように露光ステップは、階調を表すものともいえるので、画像データの階調値を補正する実施の形態１と同様に、階調値と露光ステップの相関関係をとっておくことにより、トナーパターンＰ１，Ｐ２の検出結果から、図１０に示すような補正データを生成することができる。生成された補正データは、生成される毎に第２補正データ格納部１１４に上書き保存される。
【００７３】
なお、上記ではＹ色の画像データに対する露光ステップの補正について説明したが、Ｍ〜Ｋ色の画像データに対する露光ステップの補正もＹ色と同様の方法で実行される。
このように発光素子ＬＤ２Ｙ〜ＬＤ２Ｋの露光ステップを補正データにより補正する構成をとることにより、実施の形態１と同様に、レーザービームＬ１，Ｌ２間にビーム強度分布に違いがあっても、中間調を含む階調再現性をより向上することができる。
【００７４】
＜実施の形態３＞
上記実施の形態では、トナーパターンＰ１，Ｐ２として、主走査方向に沿った直線状のパッチを形成するとしたが、実施の形態３では、線状だけでなく、点状をしたパッチを含むとしており、この点で異なっている。また、実施の形態１では、ＬＤ駆動部１０７の露光ステップを８段階としたが、本実施の形態３では、露光ステップが１６段階に切り替え可能になっている。
【００７５】
図１１〜図１３は、本実施の形態におけるＹ色のトナーパターンの構成例を示す図であり、図１１は、Ｙ色のトナーパターンＡ１，Ａ２を、図１２は、Ｙ色のトナーパターンＢ１，Ｂ２を、図１３は、Ｙ色のトナーパターンＣ１，Ｃ２をそれぞれ示している。
〔トナーパターンＡ１，Ａ２〕
図１１（ａ）に示すようにトナーパターンＡ１は、濃度の異なるパッチ３０１〜３０４からなり、パッチ３０１〜３０４は、複数個の画素が主走査方向に沿って連続してなる直線部が複数本、副走査方向に１走査ライン分の間隔をおいて構成されており、パッチ毎に発光素子ＬＤ１Ｙに対する露光ステップが可変されることにより形成される。
【００７６】
パッチ３０１は、露光ステップ４、パッチ３０２は、露光ステップ８、パッチ３０３は、露光ステップ１２、パッチ３０４は、露光ステップ１６とされ、それぞれがその露光ステップに相当する光量のレーザービームＬ１により形成される。
露光ステップの値が大きくなるほど再現画像の濃度が濃くなるので、パッチ３０１〜３０４の順に濃度が濃いパターン画像になる。なお、レーザービームの光量が可変される以外の帯電や現像バイアス電圧などの画像形成条件は同じにされる。このことは、以下のトナーパターンについて同様である。
【００７７】
図１１（ｂ）に示すようにトナーパターンＡ２は、濃度の異なるパッチ３０５〜３０８からなり、パッチ３０５〜３０８は、複数個の画素が主走査方向に沿って連続してなる直線部が複数本、副走査方向に１走査ライン分の間隔をおいて構成されており、パッチ毎に発光素子ＬＤ２Ｙに対する露光ステップが可変されることにより形成される。
パッチ３０５は、パッチ３０１と同一の露光ステップ４、パッチ３０６は、パッチ３０２と同一の露光ステップ８、パッチ３０７は、パッチ３０３と同一の露光ステップ１２、パッチ３０８は、パッチ３０４と同一の露光ステップ１６とされ、それぞれがその露光ステップに相当する光量のレーザービームＬ２により形成される。トナーパターンＡ１，Ａ２のパターンデータは、パターンデータ格納部１１０に予め格納されている。このことは、トナーパターンＢ１〜Ｃ２のパターンデータについて同様である。
【００７８】
〔トナーパターンＢ１，Ｂ２〕
図１２（ａ）に示すようにトナーパターンＢ１は、濃度の異なるパッチ３１１〜３１４からなり、パッチ毎に発光素子ＬＤ１Ｙに対する露光ステップを可変して形成される。
パッチ３１１は、主走査方向に隣接する２個の画素（ドット）からなるブロックを１つの単位として、そのブロックが主走査方向に２つの画素相当分の間隔をあけて並んでなる列が複数列、副走査方向に１画素分相当の間隔をおいて、かつ隣り合う２列の一方の列に含まれる各ブロックと、他方の列に含まれる各ブロックとが主走査方向に交互にずれた位置関係になる千鳥状に形成されてなる。パッチ３１２〜３１４についてもパッチ３１１と同様の千鳥状に形成されている。
【００７９】
パッチ３１１は、露光ステップ６、パッチ３１２は、露光ステップ９、パッチ３１３は、露光ステップ１２、パッチ３１４は、露光ステップ１６とされ、それぞれがその露光ステップに相当する光量のレーザービームＬ１により形成される。
図１２（ｂ）に示すようにトナーパターンＢ２は、濃度の異なるパッチ３１５〜３１８からなり、パッチ毎に発光素子ＬＤ２Ｙに対する露光ステップを可変して形成される。
【００８０】
パッチ３１５〜３１８は、パッチ３１１〜３１４と同形状の千鳥状に形成されてなり、パッチ３１５は、パッチ３１１と同一の露光ステップ６、パッチ３１６は、パッチ３１２と同一の露光ステップ９、パッチ３１７は、パッチ３１３と同一の露光ステップ１２、パッチ３１８は、パッチ３１４と同一の露光ステップ１６とされ、それぞれがその露光ステップに相当する光量のレーザービームＬ２により形成される。
【００８１】
なお、トナーパターンＢ１，Ｂ２では、露光ステップの最小値が６であり、トナーパターンＡ１，Ａ２に対する最小値４よりも大きくなっている。これは、次の理由による。
すなわち、トナーパターンＢ１，Ｂ２は、２個のドットが連続するだけであるのに対し、トナーパターンＡ１，Ａ２は、多数のドットが直線状に連続する形状になっている。
トナーパターンＡ１，Ａ２のように多数のドットが連続する形状では、ドット毎に１つのドットを露光するためのレーザービームによるビームスポットの一部が、そのドットの両隣に位置するそれぞれのドットを露光するためのレーザービームによるビームスポットと相互に重畳されて感光体ドラム１１Ｙ上の電位が下がり易くなり、露光ステップの最小値を下げても、その値に対応した濃度が再現され易い。
【００８２】
これに対し、トナーパターンＢ１，Ｂ２のように２個のドットだけが連続する形状では、トナーパターンＡ１，Ａ２に比べて、レーザービームによるビームスポットの重畳する面積が少ないために、露光ステップの最小値を下げすぎると、その値に対応した濃度を再現し難くなるからである。このことは、次のトナーパターンＣ１，Ｃ２についても同様である。なお、再現性に問題がなければ各トナーパターンについて露光ステップの最小値を同じにしても構わない。
【００８３】
〔トナーパターンＣ１，Ｃ２〕
図１３（ａ）に示すようにトナーパターンＣ１は、濃度の異なるパッチ３２１〜３２４からなり、パッチ毎に発光素子ＬＤ１Ｙに対する露光ステップを可変して形成される。
パッチ３２１は、孤立する１つの画素（ドット）が点状に散在してなり、１つのドットのそれぞれが主走査方向に３つの画素相当分の間隔をあけて並んでなる列が複数列、副走査方向に３画素分相当の間隔をおいて形成されてなる。パッチ３２２〜３２４についてもパッチ３２１と同じ形状になっている。
【００８４】
パッチ３２１は、露光ステップ８、パッチ３２２は、露光ステップ１０、パッチ３２３は、露光ステップ１２、パッチ３２４は、露光ステップ１６とされ、それぞれがその露光ステップに相当する光量のレーザービームＬ１により形成される。
図１３（ｂ）に示すようにトナーパターンＣ２は、濃度の異なるパッチ３２５〜３２８からなり、パッチ毎に発光素子ＬＤ２Ｙに対する露光ステップを可変して形成される。
【００８５】
パッチ３２５〜３２８は、パッチ３２１〜３２４と同じ形状であり、パッチ３２５は、パッチ３２１と同一の露光ステップ８、パッチ３２６は、パッチ３２２と同一の露光ステップ１０、パッチ３２７は、パッチ３２３と同一の露光ステップ１２、パッチ３２８は、パッチ３２４と同一の露光ステップ１６とされ、それぞれがその露光ステップに相当する光量のレーザービームＬ２により形成される。
【００８６】
トナーパターンＡ１，Ａ２では、多数のドットが連続して直線部を構成しており、トナーパターンＢ１，Ｂ２では、２つのドットが連続して１つのブロックを構成しており、トナーパターンＣ１，Ｃ２では、１つのドットだけで点が構成されている。この直線部、ブロック、点を画像部分とし、単位長さ当たりの画像部分の長さを発生比率とすると、発生比率はトナーパターンＣ，Ｂ，Ａの順で大きくなる。また、隣り合う画像部分同士の間隔を発生周波数とすると、間隔が広いほど発生周波数が低くなるので、発生周波数はトナーパターンＡ，Ｂ，Ｃの順で低くなる。
【００８７】
トナーパターンＡ１，Ａ２は、２５６階調のうち、階調値６４〜２５５の範囲Ａに対する補正データを生成するためのものであり、トナーパターンＢ１，Ｂ２は、階調値１６〜６３の範囲Ｂに対する補正データを生成するためのものであり、トナーパターンＣ１，Ｃ２は、階調値０〜１５の範囲Ｃに対する補正データを生成するためのものである。
このように２５６階調を３つの範囲に分けてその範囲ごとに、補正データを生成するためのトナーパターンの形状を異ならせるのは、より適した補正データを得るためである。
【００８８】
すなわち、多値階調再現に用いるディザ法や誤差拡散法では、通常、低濃度の画像をトナーパターンＣ１，Ｃ２のように複数個のドットを点在させて人の目に淡く見えるように再現させ、高濃度の画像をトナーパターンＡ１，Ａ２のように複数個のドットを連続させて人の目に濃く見えるように再現させる方法がとられる。
低濃度の画像が点状のドットで再現されるということは、その同じ点状のトナーパターンを検出して低濃度域の階調を補正する補正データを生成すれば、実際のプリント時の出力画像と同様の条件下で補正データを生成することができ、補正データによる補正をより実際の出力特性に合ったものにして、再現画像の濃度差をより抑制することができる。このことは、高濃度の画像についても同様である。この意味で、形成されるトナーパターンの各パッチの形状は、多値階調再現で実際に再現されるパターン（ドットの発生比率や発生周波数）と同じまたは近似した形状にすることが望ましい。
【００８９】
具体的には、例えば淡い背景画像領域では低階調の画素が連続するので、これを多値階調再現する場合、階調値に応じて単位面積当たりのドットの発生比率や発生周波数が大体決まるので、これと同じ発生比率や発生周波数のドットが散在するパターンまたはこのパターンに近似する形状のパターンが用意される。近似する形状は、実際の出力特性に合わせることによる濃度差の抑制効果が得られるものを実験などから求めることができる。
【００９０】
本実施の形態では、高、中、低の３段階の範囲Ａ〜Ｃに分けて、それぞれの範囲に適した形状のトナーパターンを用いてその範囲に対する補正データを生成するものである。
図１４は、本実施の形成におけるＹ色用の補正データ生成処理の内容を示すフローチャートである。
同図に示すように、トナーパターンＡ１，Ａ２のパターンデータをパターンデータ格納部１１０から読み出し（ステップＳ３１）、発光素子ＬＤ１Ｙを用いてトナーパターンＡ１を中間転写ベルト１６の表面に形成し（ステップＳ３２）、発光素子ＬＤ２Ｙを用いてトナーパターンＡ２を中間転写ベルト１６の表面に形成する（ステップＳ３３）。
【００９１】
中間転写ベルト１６の表面に形成されたトナーパターンＡ１，Ａ２をトナーパターン検出センサー１９で検出し（ステップＳ３４）、トナーパターン検出センサー１９の検出信号から中間転写ベルト１６上に形成されたトナーパターンＡ１，Ａ２のパッチ３０１〜３０８のトナー濃度を求め、求めた濃度に基づき、範囲Ａにおける補正前の階調値ａ，ｂ，ｃ，ｄに対する補正後の階調値ａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１を求める。ここで、補正前の階調値ａ，ｂ，ｃ，ｄとは、トナーパターンＡ１，Ａ２を形成するときの露光ステップ１６，１２，８，４に相当する階調値を示す。階調値ａ，ｂ，ｃ，ｄとａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１の関係を図１５を用いて説明する。
【００９２】
図１５は、Ｙ色用の補正データを現すグラフ３５０の例を示す図である。
同図に示すグラフ３５０のうち、範囲Ａに属するグラフ部分３５１が範囲Ａにおける補正データを示している。
範囲Ａにおいて、階調値ａ，ｂ，ｃ，ｄがトナーパターンＡ１，Ａ２を形成する場合の露光ステップ１６，１２，８，４に相当する階調値を示す。破線の正比例を示すグラフ３５９上において、例えば露光ステップ１６に相当する階調値ａに、パッチ３０４と３０８との濃度差に相当する階調値ａ２（同図ではマイナスの値の例を示している。）を足し合わせた点ａ１が補正前の階調値ａに対する補正後の階調値ａ１になる。同様に、例えば露光ステップ４に相当する階調値ｄに、パッチ３０１と３０５との濃度差に相当する階調値ｄ２を足し合わせた点ｄ１が補正前の階調値ｄに対する補正後の階調値ｄ１になる。階調値の算出方法は、実施の形態１と同じである。
【００９３】
このようにして範囲Ａにおける補正後の階調値ａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１がそれぞれ求められる。
図１４に戻って、ステップＳ３６では、トナーパターンＢ１，Ｂ２のパターンデータを読み出し、ステップＳ３７とＳ３８では、発光素子ＬＤ１Ｙを用いてトナーパターンＢ１を中間転写ベルト１６の表面に形成し、発光素子ＬＤ２Ｙを用いてトナーパターンＢ２を中間転写ベルト１６の表面に形成する。
【００９４】
そして、中間転写ベルト１６の表面に形成されたトナーパターンＢ１，Ｂ２をトナーパターン検出センサー１９で検出し（ステップＳ３９）、その検出信号からトナーパターンＢ１，Ｂ２のパッチ３１１〜３１８のトナー濃度を求め、求めた濃度に基づき、範囲Ｂにおける階調値ａ，ｂ，ｃ，ｄ（図１５）に対する補正後の階調値ａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１を求める。範囲Ｂにおける階調値ａ，ｂ，ｃ，ｄは、トナーパターンＢ１，Ｂ２を形成するときの露光ステップ１６，１２，９，６に相当する階調値を示し、階調値ａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１は、階調値ａ，ｂ，ｃ，ｄに対する補正後の階調値を示す（図１５）。階調値ａ１〜ｄ１の算出方法は、範囲Ａと同じである。
【００９５】
続いて、ステップＳ４１では、トナーパターンＣ１，Ｃ２のパターンデータを読み出し、ステップＳ４２とＳ４３では、発光素子ＬＤ１Ｙを用いてトナーパターンＣ１を中間転写ベルト１６の表面に形成し、発光素子ＬＤ２Ｙを用いてトナーパターンＣ２を中間転写ベルト１６の表面に形成する。
そして、中間転写ベルト１６の表面に形成されたトナーパターンＣ１，Ｃ２をトナーパターン検出センサー１９で検出し（ステップＳ４４）、その検出信号からトナーパターンＣ１，Ｃ２のパッチ３２１〜３２８のトナー濃度を求め、求めた濃度に基づき、範囲Ｃにおける階調値ａ，ｂ，ｃ，ｄに対する補正後の階調値ａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１を求める（ステップＳ４５）。この算出方法は、範囲Ａ、Ｂと同じである。
【００９６】
範囲Ａ〜Ｃのそれぞれの範囲で算出した補正後の階調値ａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１（全部で１６点になる）をスプライン補間や多項式近似などによって線で繋ぎ合わせ、これを示すデータを補正データとして生成する（ステップＳ４６）。
図１５に示すグラフ３５０が、領域Ａ〜Ｃの各領域における補正後の階調値ａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１を繋ぎ合わせた結果の曲線に相当する。
【００９７】
生成された補正データをレーザービームＬ２用の補正データとして第２補正データ格納部１１４に格納して（ステップＳ４７）、当該処理を終了する。
このように２５６階調を複数、ここでは３つの範囲に分けて、その範囲ごとにその階調を再現するのに実際に用いられるドットパターンに近似したパターンでトナーパターンを形成することにより、実際のプリント時と同じ条件下で補正データを生成することができ、中間調を含む再現画像の濃度差をより抑制することができるようになる。
【００９８】
なお、上記では２５６階調を３つの範囲に分けるとしたが、これに限られず、複数、例えば４以上の範囲に分けるとしても良い。
また、トナーパターンＡ１，Ａ２に対し露光ステップを４段階に切り替えて、それぞれ４個のパッチを形成するとしたが、パッチの個数がこれに限られることはなく、１または複数、例えば露光ステップを５段階以上に切り替えて、５以上のパッチを形成するとしても良い。パッチの数が多くなるほど、より実際の出力特性に合った補正データを生成することができる。
【００９９】
さらに、パッチ毎に、ドットの発生比率と発生周波数の両方を異ならせるとしたが、少なくとも一方が異なるとしても良い。また、発生比率と発生周波数の値が上記に限られず、装置構成に応じて適した値を設定するとしても良い。これらのことは、点状のパッチを含むトナーパターンＢ１，Ｂ２およびＣ１，Ｃ２について同様である。
本発明は、画像形成装置に限られず、補正データを生成する画像形成方法であるとしてもよい。さらに、その方法をコンピュータが実行するプログラムであるとしてもよい。また、本発明に係るプログラムは、例えば磁気テープ、フレキシブルディスク等の磁気ディスク、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＭＯ、ＰＤなどの光記録媒体、フラッシュメモリ系記録媒体等、コンピュータ読み取り可能な各種記録媒体に記録することが可能であり、当該記録媒体の形態で生産、譲渡等がなされる場合もあるし、プログラムの形態でインターネットを含む有線、無線の各種ネットワーク、放送、電気通信回線、衛星通信等を介して伝送、供給される場合もある。また、一部または全部の処理を専用ハードウェアを利用して実行させたり、ソフトウェアにより実行させたりするようにすることができる場合もある。
【０１００】
＜変形例＞
本発明を上記の実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上記の実施の形態に限定されないのはもちろんである。以下のような場合も本発明に含まれる。
（１）上記実施の形態では、レーザービームＬ１，Ｌ２ごとに、ｎ（２以上の整数）個の異なる階調値に対応するｎ個のパッチを形成して、形成されたｎ個のパッチの検出結果から各パッチの濃度に対するｎ個の補正後の階調値を求め、ｎ個の補正後の階調値を補間することにより、補正データを生成するとしたが、中間調を含む複数の異なる階調値のそれぞれを補正するための補正データを生成することができれば、ｎの値が複数に限られず、例えば１であっても良い。
【０１０１】
図１６は、本変形例に係るレーザービームＬ２用の補正データのグラフ４０１，４０２を示す図である。
同図では、レーザービームＬ１，Ｌ２ごとに、露光ステップ７に相当する光量のパッチだけを形成し、そのパッチの補正前の階調値ａに対して補正後の階調値ａ１を求め、求めた階調値ａ１と原点０を結ぶ直線を補正データとする例である。
【０１０２】
グラフ４０１は、図６のグラフ１５２ａと同様に、中間調でレーザービームＬ２の光量がレーザービームＬ１に対して少なめになる特性を有する発光素子ＬＤ２Ｙが用いられている場合の例であり、グラフ４０２は、図６のグラフ１５２ｂと同様に、中間調でレーザービームＬ２の光量がレーザービームＬ１に対して多めになる特性を有する発光素子ＬＤ２Ｙが用いられている場合の例を示す。
【０１０３】
本変形例の方法をとれば、レーザービームＬ１，Ｌ２ごとに１つのパッチを形成するだけで済み、階調値の異なる複数個のパッチを形成する構成よりも、パッチの形成に要する時間やトナー消費および補正データを生成するための演算処理を低減することができる。
なお、上記では特定の１つの階調値ａとして、露光ステップ７に相当する階調値のパッチを形成するとしたが、これに限られず、例えば最大濃度に相当する階調値、または最大濃度に相当する階調値から中間値（１２８）までの間の範囲内の値などとしても良い。中間値よりも低い値をとると、誤差を含む場合に高濃度域においてばらつきが大きくなるので、できるだけ高濃度域に相当する階調値をとることが望ましい。
【０１０４】
（２）上記実施の形態では、多値露光として露光ステップを複数段に切り替えるとしたが、これに限られず、例えば２値（発光と消灯）の構成をとるとしても良い。２値の構成をとる場合、実際にプリント出力と同じ方法を用いて、画素単位で発光と消灯を階調値の大きさに応じて切り替えることにより、濃度の異なるパッチを形成することができる。
また、上記ではスクリーン処理部１０６により中間調の階調再現を行うとしたが、これを行わない構成としても良い。
【０１０５】
（３）上記実施の形態では、本発明に係る画像形成装置をタンデム型カラープリンターに適用した場合の例を説明したが、これに限られない。カラーやモノクロの画像形成に関わらず、複数本の光ビームにより、同一の像担持体を露光走査して静電潜像を形成し、これを現像して画像を形成する画像形成装置であれば、例えば複写機、ＦＡＸ、ＭＦＰ（Multiple Function Peripheral）等に適用できる。像担持体としては、感光体ドラムに限られず、ベルト状のものであっても良い。
【０１０６】
また、光ビームの数が２本に限られず、２以上であっても良い。発光素子としては、半導体レーザーに限られず、感光体ドラムなどの像担持体を露光するのに適した光ビームを出射可能な素子、例えばＬＥＤ、面発光（２次元の多点発光）素子などを用いても良い。
さらに、上記では、感光体ドラム１１Ｙ〜１１Ｋと中間転写ベルト１６を像担持体として、中間転写ベルト１６上に形成されたトナーパターンを検出するとしたが、これに限られず、例えば中間転写ベルト１６が設けられていない装置では、感光体ドラムなどの像担持体に形成されたトナーパターンを検出センサーにより検出する構成としても良い。
【０１０７】
また、像担持体に形成されたトナーパターンを反射型の光学センサーで検出するとしたが、これに限られず、他のセンサーなどであっても構わない。また、トナーパターンに含まれるパッチの形状や数が上記のものに限られないことはいうまでもない。装置構成によっては、例えば実施の形態１のトナーパターンＰ１，Ｐ２に代えて、実施の形態３のトナーパターンＢ１、Ｂ２を用いたり、Ｃ１，Ｃ２を用いたりすることもできる。
【０１０８】
さらに、像担持体に形成されたトナーパターンを検出する構成に限られず、例えば記録シート上にトナーパターンを形成し、記録シート上に形成されたトナーパターンをプリンター１内において別のセンサーで検出する構成、トナーパターンが形成された記録シートがプリンター１から排出された後、その記録シート上のトナーパターンをスキャナーにより読み取ることにより検出する構成などとしても構わない。また、１画素を１ドットの露光単位で露光するとしたが、１画素を複数ドットで露光する構成としても良い。
【０１０９】
また、上記実施の形態及び上記変形例の内容をそれぞれ組み合わせるとしても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
本発明は、複数本の光ビームにより同一の像担持体を露光走査する画像形成装置に広く適用することができる。
【符号の説明】
【０１１１】
１      プリンター
１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ      感光体ドラム
１８      プリントヘッド
１９      トナーパターン検出センサー
８１〜８６、３０１〜３０８、３１１〜３１８、３２１〜３２８      パッチ
１０５      階調補正部
１０６      スクリーン処理部
１０７      ＬＤ駆動部
１１０      パターンデータ格納部
１１２      補正データ生成部
１１３      第１補正データ格納部
１１４      第２補正データ格納部
１３１      γ補正部
１３３      第１階調補正部
１３４      第２階調補正部
２２１      第１露光ステップ変換部
２２２      第２露光ステップ変換部
２２３      補正部
Ｌ１、Ｌ２      レーザービーム
ＬＤ１Ｙ、ＬＤ２Ｙ、ＬＤ１Ｍ、ＬＤ２Ｍ、ＬＤ１Ｃ、ＬＤ２Ｃ、ＬＤ１Ｋ、ＬＤ２Ｋ
発光素子
Ｐ１、Ｐ２      トナーパターン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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